Nim游戏—改 博弈论 解题报告

本文介绍了一款改进版的Nim游戏,并提供了一个高效的算法解决方案。游戏中加入了每堆石子有一次额外机会的新规则,增加了游戏的复杂度。文章详细阐述了如何通过不同级别的数据规模来解决这个问题,包括暴力解法、动态规划以及最终的快速解决方案。

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Nim游戏·改(nim.c/cpp/pas)

题目描述

众所周知的Nim游戏是这样的:有n堆石子,小A和小B轮流取石子,小A先操作,每次选择一堆石子,在这堆中取走任意多个石子,最后没有石子可取的人输。现在为了加强Nim游戏难度,每堆非空石子有一次额外的特殊机会,即耗掉这个机会,然后什么也不拿走,而其他条件都不变。当然,如果你将一堆本来有额外机会的石子拿空,那么这次额外机会也就没有了。
现在假设小A和小B都绝顶聪明,他们将进行T轮游戏。每轮游戏若小A必胜,输出“A”,否则输出“B”。

输入格式

第一行为一个整数T,表示游戏轮数。
接下来T组数据。每组数据第一行包含一个数 n,表示石子堆数;接下来一行n个数,表示每堆石子的个数A[i]。

输出格式

对于每轮游戏输出一行,表示必胜的玩家。

样例输入

2
2
1 2
2
2 2

样例输出

A
B

数据范围与约定

对于前20%的数据 T=3 , n=3 , A[i]<=4。
对于前40%的数据 T<=100000 , n=3 , A[i]<=40
对于100%的数据n<=100000,n*T<=1000000 , 1<=A[i]<=1000000000。

思路

前20%的数据:大暴力。
前40%的数据:dp[i][j][k][sta]表示第一堆有i个石子,第二堆有j个石子,第三堆有k个石子,额外机会使用状态为sta时,先手是否必胜。一个状态必胜,当且仅当其后继状态存在一个必败态;当然,一个状态必败,也就当且仅当其后继状态全为必胜态。用记忆化搜索来做即可。
前100%的数据
用这类博弈问题的基础处理方式,即把各游戏独立开,各自求SG后再异或起来。
这题中一堆石子即一个独立的游戏,可以手推一下SG或者打一下表,也可以用归纳法证明:一个有额外机会的石子数为i的一堆,若i为奇数,则SG值为i+1;若i为偶数,则SG值为i-1。于是O(1)得到每一堆的SG值后异或起来即可。
这道题主要考察对博弈论基础的掌握。

代码

#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<iostream>
#include<algorithm>
#include<cmath>
#include<vector>
using namespace std;
const int N=100000+5;
int T,n,stone[N],now,m,ans;
int read()
{
    int x=0,f=1;char ch=getchar();
    while(ch<'0'||ch>'9'){if(ch=='-')f=-1;ch=getchar();}
    while(ch>='0'&&ch<='9'){x=x*10+ch-'0';ch=getchar();}
    return x*f;
}
int main()
{
    freopen("nim.in","r",stdin);
    freopen("nim.out","w",stdout);
    T=read();
    while(T--)
    {
        now=0;
        n=read();
        for (register int i=1;i<=n;i++)
        {
            stone[i]=read();
            if (stone[i]%2==1) stone[i]++;
            else stone[i]--;
            now^=stone[i];
        }
        if (now==0) printf("B\n");
        else printf("A\n");
    }
    return 0;
}
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